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煤泥的天然可浮性与煤泥浮选方法

在我国大多数炼焦煤选煤厂中,由于工艺系统不够完善,废弃煤泥的灰分多在18%~25%之间。它们含有大量的优质低灰的精煤成分,只要增设简单的浮选回收系统,就可以回收大量的灰分为8%~12%的精煤产品,不需粉碎机粉碎就可直接作为炼焦原料入炉,这是煤泥利用最经济合理的方法。

从煤岩学的角度计,煤泥是一种有机岩石,是一种有机质和矿物质的混合物。根据“相似溶于相似”的原则,煤泥是一种天然可浮的物质,其中的有机质呈疏水性,而矿物质是无机物,它们呈亲水性。浮选就是用适当的办法在煤泥水中产生大量的气泡,这些不溶于水的气泡在上升过程中会自然吸附所碰到的煤粒,把它带到矿浆的表面,而那些亲水的矿物质则依然留在煤泥水中,从而实现了二者的分离。
由于煤泥的天然可浮性受其所含矿物质的“拖累”,上升气泡一般不足以实现煤泥中有机质和矿物质的较好分离,所以在实际生产中就采取加入一定数量完全疏水的烃类油的办法,这些疏水的烃类油会优先吸附在煤泥中的有机物表面形成薄薄的“油膜”,从而大大提高了它们的疏水性,也就改善了它们的可浮性,从而较好地实现了二者分离。这些烃类油通常被叫做浮选捕收剂。在选煤中最常用的捕剂是煤油,其次是轻柴油。为了使在矿浆中形成的气泡有最大的比表而积(气泡面积越大,能沾附的煤粒也就越多),就应该使气泡体积尽可能小。为了减小巨大表面积所带来的表而张力的影响,防止气泡的自动“兼并”,保持形成的气泡有一定的机械强度,提高它们的稳定性,就加入了一种取名为起泡剂的浮选药剂。起泡剂一般是杂醇类物质,比较常用的有仲辛醇、甲基异丁基甲醇等。

此外,在浮选过程中为了降低煤泥中极细颗粒的高灰分的矿物质对煤泥中低灰组分的污染,降低浮选精煤的灰分,还可以依据实际生产的需要加入不同种类的调整剂。如起分散矿泥作用的分散剂(六聚偏磷酸钠)、抑制黄铁矿上浮的抑制剂(糊精)等,不过除非特别需要,一般不用调整剂.

总之,煤泥浮选的实质就是利用煤中有机质组分和矿物质组分彼此表面性质的不同,在捕收剂的帮助下进一步扩大二者的可浮性,在上升气泡的作用下,表面呈疏水性的低灰组分上浮“刮出”后成为精煤产品。浮选过程虽然是个很复杂的物理化学过程,涉及到的各种因素非常多,但实际的生产却相当简单,尤其是采用浮选柱作为煤泥的分选设备后,投资更省,效益更高,完全可以用相当低的成本从煤泥中回收精煤,实际回收率一般在70%以上。

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